电流互感器选型参考及电流互感器选型原则和方法解析

如何正确的选择电流互感器？

本文着重是讲述电流互感器选型参考及电流互感器选型原则和方法，接下来我们直接进入主题。首先要介绍的是如何正确的选择电流互感器。

正确电流互感器选型的方法如下：

上图为电流互感器与电流表、计量电度表的接线图。电流互感器是一种非接触式的电流传感器，电流互感器是根据电磁感应原理，使被测电缆穿过空心线圈，当被测电缆的电流发生变化时，其周围产生的磁场也会同时发生变化，同时空心线圈的磁通量产生变化，磁通量的变化就会使次级回路（互感器线图S1 S2接线端子）产生电流。这样就可以根据电流互感的电信号测量电缆电流的大小。

1、根据控制电柜所控制这条回路的正常工作最大负载电流来定。比如电路 图纸上的额定电流是32A ，选择50/5 的就可以了。如果是49A的额定电流的话，选择100/5的互感器比较好。一般情况下，选择原则是：互感器的额定电流应该大于实际额定电流的1.2～1.5倍左右。

2 穿心式互感器一次匝的和二次有个变流比的关系，例如50/5的互感器，穿1圈时为50/5，电缆从孔中穿2圈则缩少1倍电流比为25/5了。选择50/5的或者选择100/5的，主要是看一次电流和对二次的精度要求以及互感器的容量等。

注意：电流互感器上面P1为电源引进端，P2为引出至负载端。S1 S2为电流互感器的二次侧，它是与电流表或电度表串联在电流回路中的。

3、应根据电流互感器的用途，正确选择其准确度级。电流互感器的准确度一般分为0.2、0.5、1.0、3.0等几级，通常作实验室精密测量用选0.2级，计费测量用0.5级，变电所配电盘上的测量仪表用1.0级，一般指示仪表及继电保护则采用3.0级。

4、电流互感器的二次负荷（包括电工仪表和继电器）所消耗的功率（伏安数）或阻抗值不应超过所选择的准确级相应的额定容量。

5、应根据系统的运行方式和电流互感器的接线方式，确定电流互感器的台数。

提示：电流互感器运行时切不可开路。以上均为常用低压配电柜中用的AKH一.066/K互感器，品牌太多，型号选取由用户自己选择。

电流互感器的使用方法

1）电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联

2）按被测电流大小，选择合适的变比，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故。

3）二次侧绝对不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈；同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，二次侧近似于短路。CT二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡一次电流的磁势的。

若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。

另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。一切处理好后方可再用。

4）为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。

5）对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。

6）为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。

7）为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。

电流互感器选型的5大原则

（一）额定电压

电流互感器额定电压应大于装设点线路额定电压。

（二）变比

应根据一次负荷计算电流IC选择电流互感器变比。电流互感器一次侧额定电流标准比（如20、30、40、50、75、100、150、2×a/C）等多种规格，二次侧额定电流通常为1A或5A。

其中2×a/C表示同一台产品有两种电流比，通过改变产品的连接片接线方式实现，当串联时，电流比为a/c，并联时电流比为2×a/C。一般情况下，计量用电流互感器变流比的选择应使其一次额定电流I1n不小于线路中的负荷电流（即计算IC）。

如线路中负荷计算电流为350A，则电流互感器的变流比应选择400/5。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选得大一些。

（三）准确级

应根据测量准确度要求选择电流互感器的准确级并进行校验。准确级选择的原则：计费计量用的电流互感器其准确级不低于0．5级；用于监视各进出线回路中负荷电流大小的电流表应选用1．0—3．0级电流互感器。为了保证准确度误差不超过规定值，一般还校验电流互感器二次负荷（伏安），互感器二次负荷S2不大于额定负荷S2n，所选准确度才能得到保证。准确度校验公式：S2≤S2n。

二次回路的负荷l：取决于二次回路的阻抗Z2的值，则：

式中，Si、Zi为二次回路中的仪表、继电器线圈的额定负荷和阻抗，RXC为二次回路中所有接头、触点的接触电阻，一般取0．1Ω，RWL为二次回路导线电阻，

计算公式化为：RWL=LC/（r×S）。

式中，r为导线的导电率，铜线r=53m/（Ωmm2），铝线r=32m（Ωmm2），S为导线截面积（mm2），LC为导线的计算长度（m）。设互感器到仪表单向长度为L1，

则：

L1互感器为星形接

LC=L1两相V形接线

2L1一相式接线

继电保护用的电流互感器的准确度常用的有5P和l0P。保护级的准确度是以额定准确限值一次电流下的。

最大复合误差ε%来标称的（如5P对应的ε%=5%）。所谓额定准确限值一次电流即一次电流为额定一次电流的倍数（n=I1/I1n），也称为额定准确限值系数。即要求保护用的电流互感器在可能出现的范围内，其最大复合误差不超过ε%值。

电流互感器ε%误差曲线校验步骤：

⑴按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数

⑵根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷

⑶按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷

⑷比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示电流互感器的误差不超过10%误差：

A、增大连接导线截面或缩短连接导线长度，以减小实际二次负荷

B、选择比较大的电流互感器，减小一次电流倍数，增大允许二次负荷

C、将电流互感器的二次绕组串联起来，使允许二次负荷增大一倍。

（四）动、热稳定度

需校验电流互感器的动稳定度和热稳定度，厂家的产品技术参数中都给出了动稳定倍数Kes和热稳定倍数Kt，因此按下列公式分别校验动稳定和热定度即可。

1）动稳定度校验Kes×I1N≥iSh

2）热稳定度校验（KtI1n）2t≥I⑶∞tima

式中，t为热稳定电流时间。

（五）额定容量

电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，实际二次负载应为25～100%二次额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。负载阻抗主要受测量仪表和继电器线圈电阻、电抗及接线接触电阻、二次连接导线电阻的影响。

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